一、5t/h三效杂盐蒸发器设计基础
1.进料量:5000kg/h(含固1%~3%,TDS50000~100000mg/L,主要为NaCl、Na₂SO₄、少量有机/重金属杂盐)
2.蒸发量:≈4500kg/h(出料含固30%~40%,需进一步结晶干燥)
3.生蒸汽:0.3MPa(表)饱和蒸汽,耗汽≈1350kg/h(三效顺流+强制循环,蒸汽经济比3.3)
4.冷却水:30m³/h(Δt=8℃)
5.装机功率:≈22kW(含泵、真空机组、离心机)
二、5t/h三效杂盐蒸发器工艺路线
推荐“顺流-强制循环”三段式:
1.Ⅲ效(低温)→Ⅱ效→Ⅰ效(高温),利用二次蒸汽逐级加热;
2.每效设置独立循环泵,确保高固含不沉积;
3.末效真空度-0.085MPa,蒸发温度55℃,减少有机杂质热分解。
流程示意
原液→预热器→Ⅲ效分离器→Ⅲ效循环泵→Ⅲ效加热器→Ⅲ效分离器(部分母液)→Ⅱ效→Ⅰ效→稠厚器→离心机→湿杂盐→干燥/包装
二次蒸汽:Ⅰ效→Ⅱ效壳程→Ⅲ效壳程→表面冷凝器→真空泵
三、处理量5t/h三效杂盐蒸发器关键设备选型
设备名称 | 规格 | 材质 | 备注 |
Ⅰ效加热器 | 强制循环,换热面积45m² | 2205/316L | 管程走料,壳程走蒸汽 |
Ⅱ效加热器 | 强制循环,换热面积42m² | 2205/316L | 同上 |
Ⅲ效加热器 | 强制循环,换热面积38m² | 2205/316L | 同上 |
分离器 | φ1.2m×2.5m,容积1.5m³ | 316L | 带除沫器 |
稠厚器 | φ1.0m×1.5m | 316L | 连续增稠 |
离心机 | 卧式螺旋,LWL350,3kW | 316L | 变频调速 |
真空系统 | 水环真空泵4KW | 组合件 | 维持末效-0.085MPa |
预热器 | 板式或管壳式10m² | 316L | 回收冷凝水余热 |
四、三效杂盐蒸发器运行参数
生蒸汽:1350kg/h(0.3MPa饱和)
冷却水:30m³/h(32℃/40℃)
仪表气:0.3Nm³/min,0.6MPa
电力:22kW(装机),运行≈18kWh
五、防结垢与清洗
1.在线加药:每效循环管设NaOH/EDTA点滴加药口,维持pH9–10,抑制Ca/Mg结垢。
2.每周1次热水冲洗(80℃,30min);每月1次5%柠檬酸/硝酸化学清洗。
3.出料泵、循环泵设冲洗接口,停机前清水置换10min。
六、占地与投资(参考)
装置占地:8m×6m×7m(两层钢架)
设备投资:约80–100万元(含安装、自控、保温)
运行成本:蒸汽1.35t/h×150元/t≈200元/h;电18kWh×0.8元≈15元/h;合计≈215元/h。
七、排放与资源化
蒸出水:TDS≤200mg/L,可回用或纳管。
杂盐含水≤8%,按危废或进一步精制分盐(NaCl/Na₂SO₄)后资源化,实现零排放目标。
该5t/h三效杂盐蒸发器采用“顺流强制循环”工艺,在蒸汽经济比3.3的情况下,可稳定处理高含盐杂盐废水,能耗与占地均优于单效/双效系统,满足环评零排放及危废减量要求。